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1、日常生活中的化学谜题2005-3-11 阅读次数: 531次 随着科学技术的发展，人们对于化学物质有了越来越多的了解，掌握了许多化学反应的原理。于是，人们便发明了许多新材料，如各种各样的油漆、塑料、纺织品、药品、肥皂、化妆品等。可以说，化学是现代科学技术的一个非常重要的分支。各种化学原理是怎样对我们的日常生活产生影响的呢?我们从以下几个方面来看化学与我们日常生活的关系食品和饮料中的化学谜题当你清晨匆匆煮鸡蛋时，因为着急而将火开得大了点，你会发现在煮的过程中蛋壳出现了裂缝。为什么会这样呢?原来，在鸡蛋的一头有个空洞，鸡蛋被加热时，空洞里的空气就会膨胀。如果加热得太快，膨胀的空气来不及通过多孔的蛋
2、壳跑出去，蛋壳就会开裂。为了防止出现这种情况，有经验的厨师会建议在煮蛋的时候要用冷水小火慢慢地煮。如果鸡蛋煮的时间过长，你还会发现在蛋黄的表面呈现灰绿色，这是因为化学反应产生了一种叫做硫化铁的化合物。鸡蛋含有铁元素和蛋白质，长时间高温加热会使蛋白质中含硫的氨基酸分解，产生硫化氢，蛋黄中的铁质与硫化氢发生反应，生成对人体无害的硫化铁。煮沸的水如果从锅里溢出来，接触到煤气灶上的火焰，蓝色的火苗就变成黄色。煤气火焰的变色一方面表明了水让火焰的温度降低了，另外也表明水中含有钠离子，黄色火焰是氯化钠中的钠原子被加热后出现的现象，这种现象在化学上被称为“焰色反应”。我们的饮用水中一般溶解了许多盐类化合物，
3、其中的钙离子、镁离子等没有“焰色反应”现象出现。溢出水在灶台干后会出现一些白色的物质，也证明了水中有盐类化合物。我们制作面包、蛋糕或者松饼的时候，先要用发酵粉让面团发酵。为什么发酵粉会让面团变得松软呢?发酵粉的化学名称叫碳酸氢钠，它受热会分解，产生大量二氧化碳气体，使得面团膨胀起来，做出来的食品就会变得松软。碳酸氢钠还可以用在小型灭火器中用来扑灭火灾。在一些燃烧温度很高的火灾中，它被分解后产生二氧化碳气体，二氧化碳不会助燃，又比空气重，可覆盖在可燃物周围，因此可以用来阻断可燃物与空气的接触，火自然就熄灭了。不含酒精的软饮料也含有各种各样的化学物质，不同成分的化学物质可以使饮料有着不同的颜色和不
4、同的口味。有些生产商在广告上声称自己生产的碳酸饮料不会增加人体对糖类的过分摄入，不会让人发胖，因为他们所使用的甜味剂是从蔗糖中提炼出来的。为什么蔗糖会让人发胖，而从它里面提炼出来的甜味剂却不会呢?如果人体摄入过量可吸收的糖分，就不能被人体及时转化成新陈代谢所需的能量，一部分糖就转变成脂肪储存在体内，食用了过量糖分的人就会发胖。而那种从蔗糖中提炼出来的甜味剂虽然可以让人感觉到甜味，却不能被人体消化吸收，而是被肠胃当作废物排泄到了体外，因此它就不会让人发胖。化学在医学上创造的奇迹现在外科手术中使用的缝线可以长时间地留在伤口，帮助伤口愈合，等到伤口痊愈后，它便神奇地消失。这是什么道理呢?原来，这种手
5、术缝线是用合成材料做成的，它们是一种具有生物降解特性的聚合材料，可以被人体内的一些化学物质逐渐分解掉。在这些聚合材料中，有的遇水便会分解，有的会与体内的一些酶产生化学反应而降解。降解后的产物是少量的二氧化碳和水，因此，对人体不会产生什么不良影响。一个人生病时所服用的一些药丸不是一下子就被身体所吸收，药丸中的各种成分在胃里缓缓地释放，然后在特定的时间范围内被人体吸收。这又是什么道理呢?其奥秘在于这些药丸的外面有一层糖衣，这种糖衣是由水溶性的聚合物做成的，它的厚薄决定了药丸在胃液中被完全溶解所需的时间。碱性苏打片是用来治疗胃病的药片，为什么吃这种药片的人总觉得胃里在“沸腾”呢?原因是这种药片在胃里
6、产生了二氧化碳。把这种药片放在醋酸中溶解，你可以看到水中有气泡冒出。原来这些药片里含有碳酸氢钠，它和酸性溶液会发生化学反应，生成二氧化碳气体。为什么含有氰化物的物质会有剧毒?氰化物与某些金属(比如人体内的铁元素)有着很强的亲和力，氰化物一旦进入人体，会迅速地与“掌管”细胞呼吸作用的酶中的铁元素结合，使得细胞不能进行正常的呼吸，中毒者因此会出现恶心、呕吐、头昏、胸闷、呼吸困难、神志不清等现象。如果发现中毒者，我们同样可利用氰化物易与一些金属元素结合的特性来治疗，我们可给患者灌入适量的钴盐溶液。由于钴与氰化物的结合能力比铁强，因此可以使被氰化物夺走的铁释放出来，让人体恢复正常的生理机能。过氧化氢(
7、俗称“双氧水”)是我们常用的一种消毒水，每次当你从药柜中取出过氧化氢的时候，你也许会纳闷：为什么要将它存放在深颜色的塑料瓶里呢?这是因为过氧化氢时间长了会慢慢分解成水和氧气，在热与光的作用下，或者与微量金属离子接触时，这种分解反应会变快。为了延缓这种分解过程，暗褐色的容器可以在一定程度上限制光线的进入。此外，选择塑料瓶而不用玻璃瓶，是因为玻璃中含有少量的金属离子。洗涤中的化学谜题含有漂白成分或铵离子的家用洗涤剂，如果单独用于消毒、除臭或者去污，效果比较好。但是，不可把两种不同的洗涤剂混合在一起使用，因为它们混在一起会发生化学反应，产生一种叫做氯胺的有毒气体，这种辛辣的气体会灼伤人体的黏膜组织。
8、一些加香的漂白剂产生的香气会暂时掩盖有毒气体的气味，使我们不能很快地识别出这种有害气体的存在。另外，含有铵离子的洗涤剂有时会破坏地板上的蜡。为什么会这样呢?这是因为为了提高地板的耐久性和保持光泽的能力，一些地板材料是由好几种聚合材料结合在一起做成的，而为了使各种不同的聚合材料能够更牢固地结合在一起，这些材料中还含有一些金属离子，含有铵离子的洗洁剂会溶解这些金属离子，从而破坏地板材料的晶格结构，使得地板表面的蜡脱落下来。如果想清洗那些已经失去了光泽的黄铜制品，你可以试着使用厨房里常有的调料，比如醋、柠檬汁、番茄沙司等。黄铜是铜和锌的合金，如果长期暴露在空气中，黄铜会因为被氧化而失去光泽，特别是在
9、温度较高或者二氧化碳、二氧化硫浓度较高的情况下，在它们的表面就会形成黑色、蓝色或者绿色的氧化物。这些氧化物可被一些调料中的酸性物质(如醋里的醋酸，柠檬汁里的柠檬酸，或者番茄酱里的抗坏血酸)溶解掉。醋还可以用来去除咖啡壶、蒸汽熨斗、茶壶、水龙头以及淋浴头上的白色物质。这些白色物质来源于自来水中的钙离子和镁离子，化学家把钙离子和镁离子含量高的水叫做“硬水”。当水在地表或者地下流经的时候，从石灰石或者白云石中吸收并积累了许多含钙和镁的盐类化合物，它们会与溶解在水中的二氧化碳发生化学反应生成白色粉末状的碳酸盐，而醋则可以让这些碳酸盐重新溶解。浴缸里或者洗衣盆里的水垢也与硬水有关。当水中的钙离子和镁离子
10、与肥皂或者洗衣粉中的脂肪酸离子或者磷酸根离子结合在一起时，就会产生白色的不容于水的物质。你有时会遇到排水管堵塞的情况，这通常是由于油脂或者洗涤剂中的一些物质在下水管内壁积聚而造成的。某些含有苛性碱(氢氧化钠)的产品可以在水中溶解，成为高碱性的溶液，它可以有效地去除油污等沉积物。家具表面往往带有静电，因此家具容易黏附灰尘。如果你只是将家具表面的灰尘擦拭掉，虽然暂时没有灰尘了，但是你擦拭家具时产生的摩擦力会增大物体表面的电荷量，使得它们更容易黏附灰尘。家具制造商会建议你使用家具上光剂，它里面含有硅树脂油和柠檬油，可以使得家具不容易产生静电电荷，也就不容易黏附灰尘。日常生活中的其他化学谜题你有没有仔
11、细观察过，为什么一只被烧坏了的灯泡上有黑斑?白炽灯泡里都有一根钨丝，灯泡被通电加热时，钨丝会发光。灯泡在使用的过程中，少量的钨在高温下出现升华(从固态直接变成气态)现象，渐渐在灯泡内壁上沉积起来，最后就出现了明显的黑斑。毛玻璃上的装饰性图案是怎么来的?那是氢氟酸的“杰作”。工艺师先在玻璃表面涂上一层石蜡或蜂蜡，然后用金属的针笔在涂层上面“画”出各种图案，最后将如此处理过的玻璃浸在氢氟酸溶液里，氢氟酸不会与石蜡发生化学反应，而会腐蚀因为被针笔刻画而裸露出来的玻璃，这样那些图案就永远被蚀刻在玻璃表面上了。有一个常见而有趣的化学游戏叫“消失的墨迹”。不少人都和朋友玩过这个游戏，他们用看起来与普通墨水
12、无异的一种蓝色墨水写一段文字，过一段时间这些字却不见了，他们就把这张白纸送给朋友，如果朋友知道其中的奥秘，就会用一种特殊的药水让白纸上的文字显现出来。这个游戏的“主角”是一种叫做麝香草酚酞的酸性指示剂，它在强碱性溶液里呈深蓝色，但在弱碱性或酸性溶液里却会变得无色透明。然而，白纸上的字迹为什么会消失呢?原来空气中的二氧化碳与墨水中的氢氧化钠结合后形成碱性较弱的碳酸钠，使得麝香草酚酞变成无色，如果你往那张白纸上刷上一层氢氧化钠溶液，字迹又显现出来了。市场上常常出售一种“超强力胶水”，它可以在瞬间将各种不同的材料牢固地黏结在一起。强力胶水里通常含有一种叫做聚烷基氰基丙烯酸的黏合剂。在有微量水参与的情况下，这种化学物质会迅速地与需要黏结的物体表面结合在一起，转变成一种特殊的聚合物。使用这种超强力胶水不需要另外加水，是因为大气中的水蒸气正好可以让它发挥作用。以上只是日常生活的化学世界中的“沧海之一粟”。如果你用心去观察、思考和学习，当你在做饭、服药、清扫屋子时，就可以发现许多奇妙的化学现象。了解到这些现象的化学原理后，你就可以利用它更好地为自己的生活服务。
